观察电路图:
TXD(底板) ————————> PA10
RXD(底板) ————————> PA9
DK1 (底板) ————————> PA0
使用USB-AB型数据线，连接15核心板USB口,串口发送接收到的数据。实现了STM32定时器的输入捕获功能，用于捕获外部信号的时间戳。
1、工程文件夹创建
步骤1：复制工程模板“1_Template”重命名为“13_PassiveBeep”。
步骤2：修改项目工程名，先删除projects文件夹内除了Template.uvprojx文件外的所有内容并修改为“.uvprojx”。并删除output/obj和output/lst中的所有文件。
步骤3：运行“PassiveBeep.uvprojx”打开目标选项“Options for Target”中的“Output”输出文件，并修改可执行文件名称为“PWM”点击“OK”保存设置。最后点击“Rebuild”编译该工程生成Usart文件。
步骤4：复制2_LEDTest中的"1_LED"和文件复制到hardware中。
步骤5：在system文件夹中新建一个input文件夹并在该文件夹下新建input.c和input.h两个文件。
步骤5：工程组文件中添加“led”文件夹内的所有文件。
步骤6：工程组文件中添加“input”文件夹内的所有文件。
步骤6：目标选项添加添加头文件路径。
2、函数编辑
（1）主函数编辑
基于STM32的输入捕获功能，通过定时器5捕获外部信号的下降沿，并计算低电平的总时间，然后通过USART1串口打印输出。
步骤2：实现一个简单的计时器，并在每秒打印一次计时信息。利用LED状态的改变来指示系统正在运行。
while(1)
{
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80) // 检查TIM5CH1_CAPTURE_STA的最高位是否为1，表示成功捕获到了一次下降沿
{
temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F; // 获取TIM5CH1_CAPTURE_STA的低6位，即溢出计数
temp*=65536; // 将溢出计数左移16位，即乘以65536，得到溢出时间总和
temp+=TIM5CH1_CAPTURE_VAL; // 将总的溢出时间总和与当前捕获值相加，得到总的低电平时间
printf("LOW:%d us\r\n",temp); // 打印总的低电平时间，单位为微秒
TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; // 清零TIM5CH1_CAPTURE_STA，准备开启下一次捕获
}
}
（2）USART1初始化函数(usart1_init())
配置了 PA9 为复用推挽输出，用于 USART1 的 TXD，并配置了 PA10 为浮空输入，用于 USART1 的 RXD。并配置了 USART1 的参数，包括波特率、数据位长度、停止位数、校验位、硬件流控制和工作模式。
/*********************************************************************
@Function : USART1初始化
@Parameter : bound : 波特率
@Return : N/A
**********************************************************************/
void usart1_init(uint32_t bound)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定义 GPIO 初始化结构体
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; // 定义 USART 初始化结构体
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 定义 NVIC 初始化结构体
/* 时钟使能：启用 USART1 和 GPIOA 的时钟 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
/* 引脚复用配置 */
// 配置 PA9 为复用推挽输出，用于 USART1 的 TXD
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; // 设置 GPIO 端口
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置 GPIO 速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 设置 GPIO 模式为复用推挽
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化 GPIO
// 配置 PA10 为浮空输入，用于 USART1 的 RXD
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; // 设置 GPIO 端口
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 设置 GPIO 模式为浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化 GPIO
/* NVIC 中断配置 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; // 设置中断通道为 USART1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; // 设置抢占优先级为3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; // 设置子优先级为3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 使能中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); // 初始化 NVIC
/* USART1 配置 */
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; // 设置波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 设置数据位长度为8位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 设置停止位为1位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; // 设置校验位为无校验
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 设置硬件流控制为无
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 设置工作模式为接收和发送
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); // 初始化 USART1
/*中断配置*/
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE); //开接受中断
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_IDLE,ENABLE); //开空闲中断
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,ENABLE); //开发送中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //启用USART1
USART_DataTypeStr.Usart_Tc_State = SET; //置位发送允许标志
}
（3）USART数据发送函数（ USART1_Send_Data（））
初始化PD14端口，并为推挽输出。
/*********************************************************************
@Function : USART数据发送函数
@Parameter : Data ：要发送的数据缓存.
Lenth ：发送长度
@Return : 发送状态 1 ：失败 0 ：成功
**********************************************************************/
char USART1_Send_Data(char* Data,uint8_t Lenth)
{
uint8_t uNum = 0;
if(USART_DataTypeStr.Usart_Tc_State == 1) //判断发送标志位是否置1
{
USART_DataTypeStr.Usart_Tc_State = 0; //将发送标志位清零，表示数据已经成功放入缓存，等待发送
USART_DataTypeStr.Usart_Tx_Len = Lenth; //获取需要发送的数据的长度
for(uNum = 0;uNum < USART_DataTypeStr.Usart_Tx_Len;uNum ++) //将需要发送的数据放入发送缓存
{
USART_DataTypeStr.Usart_Tx_Buffer[uNum] = Data[uNum];
}
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,ENABLE); //数据放入缓存后打开发送中断，数据自动发送
}
return USART_DataTypeStr.Usart_Tc_State; //返回放数据的状态值，为1表示发送失败，为0表示发送成功了
}
（4）USART数据发送函数（ USART1_IRQHandler(））
/*********************************************************************
@Function : USART1中断服务函数
@Parameter : N/A
@Return : N/A
**********************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint8_t Clear = Clear; // 定义清除标志的变量，并初始化为自身
static uint8_t uNum = 0; // 静态变量，用于循环计数
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE) != RESET) // 判断读数据寄存器是否为非空
{
USART_ClearFlag(USART1, USART_IT_RXNE); // 清零读数据寄存器，其实硬件也可以自动清零
USART_DataTypeStr.Usart_Rx_Buffer[USART_DataTypeStr.Usart_Rx_Num ++] = \
(uint16_t)(USART1->DR & 0x01FF); // 将接收到的数据存入接收缓冲区
(USART_DataTypeStr.Usart_Rx_Num) &= 0xFF; // 防止缓冲区溢出
}
else if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_IDLE) != RESET) // 检测空闲
{
Clear = USART1 -> SR; // 读SR位
Clear = USART1 -> DR; // 读DR位，
USART_DataTypeStr.Usart_Rx_Len = USART_DataTypeStr.Usart_Rx_Num; // 获取数据长度
for(uNum = 0; uNum < USART_DataTypeStr.Usart_Rx_Len; uNum ++)
{
USART_DataTypeStr.Usart_Rx_Data[uNum] = USART_DataTypeStr.Usart_Rx_Buffer[uNum]; // 将接收到的数据复制到接收数据缓冲区
}
USART_DataTypeStr.Usart_Rx_Num = 0; // 清空接收计数器
USART_DataTypeStr.Usart_Rc_State = 1; // 数据读取标志位置1，读取串口数据
}
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_TXE) != RESET) // 判断发送寄存器是否为非空
{
USART1->DR = \
((USART_DataTypeStr.Usart_Tx_Buffer[USART_DataTypeStr.Usart_Tx_Num ++]) & (uint16_t)0x01FF); // 发送数据
(USART_DataTypeStr.Usart_Tx_Num) &= 0xFF; // 防止缓冲区溢出
if(USART_DataTypeStr.Usart_Tx_Num >= USART_DataTypeStr.Usart_Tx_Len)
{
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,DISABLE); // 发送完数据，关闭发送中断
USART_DataTypeStr.Usart_Tx_Num = 0; // 清空发送计数器
USART_DataTypeStr.Usart_Tc_State = 1; // 发送标志置1，可以继续发送数据了
}
}
}
（5）定时器5通道1输入捕获配置函数（ TIM5_Cap_Init(uint16_t arr,uint16_t psc)）
/*********************************************************************
@Function : 定时器5通道1输入捕获配置
@Parameter : arr：自动重装值。
psc：时钟预分频数
@Return : N/A
**********************************************************************/
void TIM5_Cap_Init(uint16_t arr,uint16_t psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO初始化结构体
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; // 定时器时间基准初始化结构体
TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure; // 定时器输入捕获初始化结构体
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 中断向量表初始化结构体
/* 时钟使能 */
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE); // 使能TIM5的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 使能GPIOA的时钟
/* 端口配置 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; // 使用PA0引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 上拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); // 上拉
/* TIM配置 */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; // 自动重装值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; // 时钟预分频器
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 时钟分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化TIM5输入捕获
/* 输入捕获配置 */
TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; // IC1映射到TI1上
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Falling; // 下降沿捕获
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; // 映射到TI1
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 不分频
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00; // 不滤波
TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure); // 初始化TIM5输入捕获
/* NVIC 配置 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn; // 中断向量表为TIM5
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 先占优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 从优先级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 使能中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); // 初始化NVIC
/* 允许中断 */
TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE); // 允许更新中断、CC1IE捕获中断
/* 使能TIMx */
TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);
}
（6）定时器5通道1输入捕获配置函数（ TIM5_Cap_Init(uint16_t arr,uint16_t psc)）
/*********************************************************************
@Function : 定时器5中断服务程序
@Parameter : N/A
@Return : N/A
**********************************************************************/
void TIM5_IRQHandler(void)
{
if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0) // 检查是否成功捕获
{
if (TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update)!= RESET)
{
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40) // 如果已经捕获到低电平
{
if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F) // 检查低电平是否太长
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80; // 标记成功捕获了一次
TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF; // 设置捕获值为最大值
}
else
TIM5CH1_CAPTURE_STA++; // 低电平时间累加
}
}
if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET) // 捕获1发生捕获事件
{
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40) // 如果已经捕获到一个上升沿
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80; // 标记成功捕获到一次低电平脉宽
TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5); // 记录捕获值
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling); // 设置为下降沿捕获
}
else // 如果还未开始，第一次捕获下降沿
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; // 清空捕获状态
TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0; // 清空捕获值
TIM_SetCounter(TIM5,0); // 清空定时器计数器
TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40; // 标记捕获到了下降沿
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); // 设置为上升沿捕获
}
}
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); // 清除中断标志位
}
3、宏定义
步骤1：主函数添加所需的头文件，主源文件部分报错消失
//头文件包含
/*************SYSTEM*****************/
/*#include ".\sys\sys.h"*/
#include ".\delay\delay.h"
#include ".\usart\usart.h"
#include ".\timer\timer.h"
#include ".\input\input.h"
/***********Hardweare***************/
#include "led.h"
步骤2：添加函数声明
uint32_t temp=0;
delay_init(); //启动滴答定时器
usart1_init(9600); //USART1初始化
LED_Init(); //板载LED初始化
SystemTinerInit(1000-1,7200-1); //系统时间初始化 定时100ms
TIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1); //以1Mhz的频率计数
printf("初始化成功！\r\n");
步骤2：添加中断源文件所需的头文件
#include "stm32f10x_tim.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "misc.h"
#include ".\input\input.h"
uint8_t TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; //输入捕获状态
uint16_t TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值
步骤3：添加串口通信宏定义
#define USART_RX_LEN 200 // 接收缓冲区最大长度
#define USART_TX_LEN 200 // 发送缓冲区最大长度
#define UART_NUM 10 // 串口结构体最大对象数量
步骤4：添加函数声明
void usart1_init(uint32_t bound);
extern USART_DataTypeDef USART_DataTypeStr;
char USART1_Send_Data(char* Data,uint8_t Lenth);
步骤5：添加数据类型和宏的头文件
//定义串口数据结构体
typedef struct USART_DataType
{
uint8_t Usart_Rx_Len; // 接收缓冲区长度
uint8_t Usart_Tx_Len; // 发送缓冲区长度
uint8_t Usart_Rx_Num; // 接收数据计数
uint8_t Usart_Tx_Num; // 发送数据计数
uint8_t Usart_Rc_State; // 接收状态标志位
uint8_t Usart_Tc_State; // 发送状态标志位
char Usart_Rx_Buffer[USART_RX_LEN]; // 接收缓冲区
char Usart_Tx_Buffer[USART_TX_LEN]; // 发送缓冲区
char Usart_Rx_Data[USART_RX_LEN]; // 接收数据
char Usart_Tx_Data[USART_TX_LEN]; // 发送数据
} USART_DataTypeDef;
步骤6：定义一个串口数组变量
USART_DataTypeDef USART_DataTypeStr={0};
输入捕获头文件编辑
步骤1：创建一个宏定义保护
#ifndef __INPUT_H_
#define __INPUT_H_
#endif
步骤2：添加函数声明
//函数声明
void TIM5_Cap_Init(uint16_t arr,uint16_t psc);
步骤3：添加数据类型和宏的头文件
#include <stdint.h>
extern uint8_t TIM5CH1_CAPTURE_STA;
extern uint16_t TIM5CH1_CAPTURE_VAL;
4、知识链接
（1）输入捕获基础知识
（2）输入捕获通俗理解
输入捕获就像是在厨房里用计时器来测量不同食材烹饪的时间。比如，你可以用计时器来记录水煮沸的时间、面团发酵的时间或者烤箱中食物的烹饪时间。这样，你就可以根据时间来控制不同的烹饪过程，确保食物煮熟或者烤熟得恰到好处。输入捕获就像是厨房里的计时器一样，可以帮助你测量外部信号的特征，比如脉冲宽度、频率或时间间隔，用于控制和监测不同的烹饪过程。
5、工程测试
